一般的辦公室激光打印機(jī)通常尺寸并不大，相較之下3D激光打印機(jī)則可能是“龐大大物”，并且往往需要配置相對(duì)較大、較昂貴的激光系統(tǒng)。但這一局面將有望得到扭轉(zhuǎn)。

    近期，KIT團(tuán)隊(duì)和海德堡大學(xué)的研究人員使用一種與以往不同的方法，實(shí)現(xiàn)了讓激光3D打印設(shè)備也能擁有小“身材”的效果。在此過程中，他們主要利用了兩步吸收法，并充分發(fā)揮了廉價(jià)的小型藍(lán)色激光二極管的效用。

    據(jù)德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)團(tuán)隊(duì)介紹，激光打印是3D打印增材制造的首選方法，它不僅提供了更優(yōu)的空間分辨率，還有助達(dá)到極高的打印速度。

    一般而言，在激光3D打印打印過程中，聚焦的激光束會(huì)指向感光液體。在聚焦的焦點(diǎn)處，激光會(huì)“打開”特殊分子的開關(guān)，引發(fā)化學(xué)反應(yīng)——這種反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致材料的局部硬化，然后通過移動(dòng)焦點(diǎn)，就可以產(chǎn)生任意的三維微納米結(jié)構(gòu)。

    具體來看，這種化學(xué)反應(yīng)其實(shí)是基于所謂的雙光子吸收，即兩個(gè)光子同時(shí)激發(fā)分子，從而產(chǎn)生了所需的化學(xué)修飾。然而，這種同時(shí)激發(fā)的效果很少發(fā)生，往往要借助復(fù)雜的脈沖激光系統(tǒng)，激光打印機(jī)的體積更大也就難以避免。

    而所謂的兩步吸收法，則可以實(shí)現(xiàn)更緊湊、更小的3D打印打印機(jī)。第一步是光子將分子轉(zhuǎn)移到中間態(tài)。在第二步中，第二個(gè)光子將分子從中間態(tài)轉(zhuǎn)移到期望的激發(fā)態(tài)，并開始進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。與雙光子吸收相反，兩個(gè)光子的吸收不一定要同時(shí)發(fā)生。在這個(gè)過程中，使用緊湊、低功耗的連續(xù)波激光二極管也成為了關(guān)鍵一環(huán)。

    這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，無論是在設(shè)備大小，還是成本方面。KIT團(tuán)隊(duì)表示，基于這一突破，3D激光納米打印機(jī)有望普及到更廣泛的群體當(dāng)中。

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